aħbarijiet

L-istampar 3D ta 'xfafar termoplastiku jippermetti l-iwweldjar termali u jtejjeb ir-riċiklabbiltà, u joffri l-potenzjal li jitnaqqas il-piż u l-ispiża tax-xafra tat-turbini b'mill-inqas 10%, u l-ħin taċ-ċiklu tal-produzzjoni bi 15%.

Tim ta’ riċerkaturi tal-Laboratorju Nazzjonali tal-Enerġija Rinnovabbli (NREL, Golden, Colo., US), immexxi mill-inġinier anzjan tat-teknoloġija tar-riħ NREL Derek Berry, qed ikomplu javvanzaw it-tekniki ġodda tagħhom biex jimmanifatturaw xfafar avvanzati tat-turbini tar-riħ billipromozzjoni tal-kombinazzjoni tagħhomta’ termoplastiku riċiklabbli u manifattura addittiva (AM). L-avvanz sar possibbli permezz ta 'finanzjament mill-Uffiċċju tal-Manifattura Avvanzata tad-Dipartiment tal-Enerġija tal-Istati Uniti — premjijiet iddisinjati biex jistimulaw l-innovazzjoni tat-teknoloġija, itejbu l-produttività tal-enerġija tal-manifattura tal-Istati Uniti u jippermettu l-manifattura ta 'prodotti avvanzati.

Illum, il-biċċa l-kbira tax-xfafar tat-turbini tar-riħ fuq skala ta 'utilità għandhom l-istess disinn ta' clamshell: Żewġ ġlud tax-xafra tal-fibra tal-ħġieġ huma magħqudin flimkien b'adeżiv u jużaw komponent wieħed jew diversi ta 'twebbis komposti msejħa shear webs, proċess ottimizzat għall-effiċjenza matul l-aħħar 25 sena. Madankollu, biex jagħmlu xfafar tat-turbini tar-riħ eħfef, itwal, inqas għaljin u aktar effiċjenti fil-qbid tal-enerġija mir-riħ — titjib kritiku għall-għan li jitnaqqsu parzjalment l-emissjonijiet tal-gassijiet serra billi tiżdied il-produzzjoni tal-enerġija mir-riħ — ir-riċerkaturi jridu jerġgħu jaħsbu għal kollox il-clamshell konvenzjonali, xi ħaġa li hija fokus primarju tat-tim NREL.

Biex tibda, it-tim NREL qed jiffoka fuq il-materjal tal-matriċi tar-reżina. Id-disinji attwali jiddependu fuq sistemi tar-reżina termosett bħal epoxies, poliesteri u esteri tal-vinil, polimeri li, ladarba jitfejjaq, jinkroċjaw bħal brambles.

"Ladarba tipproduċi xafra b'sistema ta 'reżina termoset, ma tistax ireġġa' lura l-proċess," jgħid Berry. “Dak [ukoll] jagħmel ix-xafradiffiċli biex tirriċikla.”

Ħidma mal-Istitut għall-Innovazzjoni Avvanzata fil-Manifattura tal-Kompożiti(IACMI, Knoxville, Tenn., US) fil-Faċilità ta 'Edukazzjoni u Teknoloġija tal-Manifattura tal-Kompożiti (CoMET) ta' NREL, it-tim b'ħafna istituzzjonijiet żviluppa sistemi li jużaw termoplastiċi, li, b'differenza materjali termosett, jistgħu jissaħħnu biex jisseparaw il-polimeri oriġinali, li jippermettu t-tmiem riċiklabbiltà tal-ħajja (EOL).

Partijiet tax-xafra termoplastiku jistgħu wkoll jingħaqdu bl-użu ta 'proċess ta' wweldjar termali li jista 'jelimina l-ħtieġa ta' adeżivi - ħafna drabi materjali tqal u għaljin - ikomplu jtejbu r-riċiklabbiltà tax-xafra.

"B'żewġ komponenti ta 'xafra termoplastika, għandek il-kapaċità li tgħaqqadhom flimkien u, permezz tal-applikazzjoni tas-sħana u l-pressjoni, tingħaqad magħhom," jgħid Berry. "Ma tistax tagħmel dan b'materjali termosett."

Nimxu 'l quddiem, NREL, flimkien mal-imsieħba tal-proġettKomposti TPI(Scottsdale, Ariz., US), Soluzzjonijiet ta' Inġinerija Addittivi (Akron, Ohio, US),Għodda tal-magni Ingersoll(Rockford, Ill., US), l-Università ta’ Vanderbilt (Knoxville) u l-IACMI, se jiżviluppaw strutturi innovattivi tal-qalba tax-xafra biex jippermettu l-produzzjoni kosteffiċjenti ta’ xfafar twal ħafna ta’ prestazzjoni għolja — tul aktar minn 100 metru — li ​​huma relattivament baxxi piż.

Billi juża l-istampar 3D, it-tim tar-riċerka jgħid li jista 'jipproduċi t-tipi ta' disinji meħtieġa biex jimmodernizzaw xfafar tat-turbini b'inġinerija għolja, qlub strutturali f'forma ta 'xibka ta' densitajiet u ġeometriji varji bejn il-ġlud strutturali tax-xafra tat-turbini. Il-ġlud tax-xafra se jiġu infużi bl-użu ta 'sistema ta' reżina termoplastika.

Jekk jirnexxu, it-tim inaqqas il-piż u l-ispiża tax-xafra tat-turbini b'10% (jew aktar) u l-ħin taċ-ċiklu tal-produzzjoni b'mill-inqas 15%.

Minbarra l-premju ewlieni AMO FOAgħal strutturi ta 'xafra ta' turbini tar-riħ termoplastiku AM, żewġ proġetti ta 'subgrant se jesploraw ukoll tekniki avvanzati ta' manifattura ta 'turbini tar-riħ. Colorado State University (Fort Collins) qed tmexxi proġett li juża wkoll stampar 3D biex jagħmel komposti rinfurzati bil-fibra għal strutturi interni ġodda tax-xafra tar-riħ, biOwens Corning(Toledo, Ohio, l-Istati Uniti), NREL,Arkema Inc.(King of Prussa, Pa., US), u Vestas Blades America (Brighton, Colo., US) bħala msieħba. It-tieni proġett, immexxi minn GE Research (Niskayuna, NY, US), huwa msejjaħ AMERIKA: Xfafar ta 'Rotor Addittivi u Modular-Enabled u Assemblaġġ ta' Kompożiti Integrati. Sħubija ma 'GE Research humaLaboratorju Nazzjonali Oak Ridge(ORNL, Oak Ridge, Tenn., US), NREL, LM Wind Power (Kolding, id-Danimarka) u GE Renewable Energy (Pariġi, Franza).

Minn: compositesworld